測(cè)定條件對(duì)面包TPA測(cè)定結(jié)果的影響

王曉彬，郭興鳳，郝利平

（1.山西運(yùn)城農(nóng)業(yè)職業(yè)技術(shù)學(xué)院，山西 運(yùn)城 044000；2.河南工業(yè)大學(xué) 糧油食品學(xué)院，河南 鄭州 450001；3.山西農(nóng)業(yè)大學(xué) 食品科學(xué)與工程學(xué)院，山西 太谷 030801）

0 引言

面包是中外餐桌上不可缺少的主食之一，其品質(zhì)越來越受到消費(fèi)者的重視.因此，人們期望通過一套準(zhǔn)確的量值表述來改變食品行業(yè)包括面包生產(chǎn)中使用的模糊感官概念，實(shí)現(xiàn)對(duì)食品感官評(píng)價(jià)的數(shù)值化.常用的面包品質(zhì)評(píng)價(jià)包括主觀評(píng)價(jià)和客觀評(píng)價(jià)，主觀評(píng)價(jià)即感官評(píng)價(jià)方法，能直接反映消費(fèi)者對(duì)產(chǎn)品的接受程度，但人為影響因素較大，試驗(yàn)結(jié)果的可靠性、可比性均較差.而客觀評(píng)價(jià)是借助于儀器，基于食品的流變學(xué)特性，對(duì)食品品質(zhì)進(jìn)行分析評(píng)判，測(cè)定結(jié)果具有科學(xué)性和可比性，這就需要物性概念的準(zhǔn)確表述、統(tǒng)一的測(cè)試方法及精確的量化測(cè)量儀器[1].質(zhì)構(gòu)分析儀是用于客觀評(píng)價(jià)食品品質(zhì)的主要儀器，反映了與力學(xué)特性有關(guān)的食品質(zhì)地特性[2]，具有較高的靈敏度和客觀性，已經(jīng)應(yīng)用在諸多食品的質(zhì)構(gòu)特性評(píng)價(jià)[3-6]，但以往的研究主要是應(yīng)用物性儀測(cè)面包質(zhì)構(gòu)特性與感官指標(biāo)之間的關(guān)系以及添加劑和加工工藝對(duì)面包質(zhì)構(gòu)特性的影響[7-10].掌握測(cè)定條件對(duì)質(zhì)構(gòu)特性測(cè)定結(jié)果的影響，選擇合適的測(cè)定條件，是評(píng)價(jià)面包質(zhì)構(gòu)特性的重要前提.作者主要通過改變測(cè)試速度、兩次壓縮間的停留時(shí)間、壓縮比例和測(cè)后速度等測(cè)定條件對(duì)面包的相關(guān)質(zhì)構(gòu)特性參數(shù)（硬度、彈性、內(nèi)聚性、咀嚼性等）進(jìn)行測(cè)試，確定測(cè)定條件對(duì)面包質(zhì)構(gòu)特性測(cè)定結(jié)果的影響.

1 材料與方法

1.1 主要材料

面包從超市購買（同一種類的新鮮面包），測(cè)試前取面包芯部分，切成4 cm×4 cm×1.5 cm的薄片.

1.2 主要儀器

TA-XT2i物性儀:英國SMS公司.

1.3 試驗(yàn)方法

1.3.1 TPA測(cè)試

質(zhì)構(gòu)測(cè)定，采用直徑35 mm的柱形探頭P/35.TPA模式，感應(yīng)力3 g.每項(xiàng)測(cè)試重復(fù)5次，結(jié)果取平均值.

1.3.2 測(cè)試速度對(duì)測(cè)定結(jié)果的影響

測(cè)前速度3 mm/s，下壓50.0%，兩次壓縮停留時(shí)間1 s，測(cè)試速度分別為1 mm/s、2 mm/s、3 mm/s、4 mm/s、5 mm/s、6 mm/s，測(cè)后速度 2 mm/s.

1.3.3 兩次壓縮之間的停留時(shí)間對(duì)測(cè)定結(jié)果的影響

測(cè)前速度3 mm/s，下壓50.0%，測(cè)試速度1 mm/s，測(cè)后速度 1 mm/s，兩次壓縮停留時(shí)間 1 s、2 s、3 s、4 s、5 s、6 s.

1.3.4 樣品壓縮比例對(duì)測(cè)定結(jié)果的影響

測(cè)前速度3 mm/s，測(cè)試速度1 mm/s，測(cè)后速度1 mm/s，兩次壓縮停留時(shí)間1 s，壓縮比例分別為20.0%、30.0%、40.0%、50.0%、60.0%.

1.3.5 測(cè)后速度對(duì)測(cè)定結(jié)果的影響

測(cè)前速度3 mm/s，下壓50.0%，測(cè)試速度1 mm/s，測(cè)后速度分別為 1 mm/s、2 mm/s、3 mm/s、4 mm/s、5 mm/s、6 mm/s，兩次壓縮停留時(shí)間 1 s.

1.4 選定的各參數(shù)定義

選定的各參數(shù)的定義表示如下[8]，參照?qǐng)D1.

圖1 面包質(zhì)構(gòu)測(cè)試曲線

硬度（Hardness）：第 1次壓縮（“第 1次咀嚼”）過程中的峰值力f2.

彈性（Springiness）：第2次開始?jí)嚎s到樣品至壓縮結(jié)束所用的時(shí)間與第1次開始?jí)嚎s到樣品至壓縮結(jié)束所用的時(shí)間的比值.

內(nèi)聚性（Cohesiveness）：第2次壓縮與第1次壓縮的正峰下的面積的比值.

咀嚼性（Chewiness）：只適用于固體樣品，表示為：咀嚼性=內(nèi)聚性×硬度×彈性.

2 結(jié)果與分析

2.1 測(cè)試速度對(duì)測(cè)定結(jié)果的影響

測(cè)試速度對(duì)測(cè)定結(jié)果的影響見表1.

試驗(yàn)過程中記錄了6種壓縮速率下的TPA特性參數(shù)，經(jīng)顯著性檢驗(yàn)得知，測(cè)試速度對(duì)面包硬度影響不顯著，對(duì)彈性、內(nèi)聚性、咀嚼性的影響顯著.在測(cè)試速度為4 mm/s時(shí)彈性測(cè)定值達(dá)到最大，此后逐漸減小.在測(cè)試速度為4 mm/s之前面包彈性測(cè)定結(jié)果增加，測(cè)試速度超過4 mm/s后，測(cè)定時(shí)面包內(nèi)部結(jié)構(gòu)明顯受到破壞，使彈性測(cè)定結(jié)果下降.

測(cè)試速度對(duì)面包的內(nèi)聚性影響極顯著，隨著測(cè)試速度增大，面包經(jīng)過第1次壓縮變形后所表現(xiàn)出來圖形的面積減小，相對(duì)來說，第2次壓縮的圖形面積減小量較少，因此，內(nèi)聚性測(cè)定結(jié)果數(shù)值增加.測(cè)試速度對(duì)咀嚼性影響極顯著，隨測(cè)試速度增大咀嚼性總體呈上升趨勢(shì).咀嚼性是咀嚼固體食物到達(dá)吞咽狀態(tài)所需要的能量，隨著測(cè)試速度增大，內(nèi)聚性的測(cè)定值增加，彈性測(cè)定值也增加，因此，咀嚼性測(cè)定值增加.

表1 測(cè)試速度對(duì)面包測(cè)定結(jié)果的影響顯著性檢驗(yàn)

綜合考慮測(cè)試速度對(duì)面包彈性和咀嚼性測(cè)定結(jié)果的影響，建議測(cè)定此樣本質(zhì)構(gòu)特性時(shí)測(cè)試速度選擇在1～4 mm/s.

2.2 兩次壓縮之間探頭停留時(shí)間對(duì)測(cè)定結(jié)果的影響

兩次壓縮之間的停留時(shí)間對(duì)面包質(zhì)構(gòu)特性測(cè)定結(jié)果的影響顯著性見表2.

顯著性檢驗(yàn)可知兩次壓縮之間的停留時(shí)間對(duì)面包硬度、咀嚼性和內(nèi)聚性的影響不顯著，對(duì)彈性影響顯著，隨著停留時(shí)間的增大，彈性整體呈現(xiàn)上升趨勢(shì)，并在停留時(shí)間為5 s時(shí)達(dá)到最大彈性值.兩次壓縮之間的停留時(shí)間越長，相同條件下面包恢復(fù)高度越大，因而與第1次壓縮變形量的比值越大，彈性測(cè)定值越大.如果考慮測(cè)定數(shù)值越大，測(cè)定結(jié)果之間的相對(duì)誤差越小，則建議測(cè)試此質(zhì)構(gòu)特性時(shí)兩次壓縮之間的停留時(shí)間設(shè)為5 s.

2.3 樣品壓縮比例對(duì)測(cè)定結(jié)果的影響

在測(cè)壓縮比例的影響時(shí)設(shè)置5個(gè)壓縮程度即20%，30%，40%，50%和 60%.測(cè)定結(jié)果見表 3，壓縮比例對(duì)各項(xiàng)質(zhì)構(gòu)特性指標(biāo)的測(cè)定結(jié)果都有顯著影響.

表2 停留時(shí)間對(duì)面包測(cè)定結(jié)果的影響顯著性檢驗(yàn)

表3 壓縮比例對(duì)面包測(cè)定結(jié)果的影響顯著性檢驗(yàn)

由表3可以看出，壓縮比例對(duì)各項(xiàng)質(zhì)構(gòu)特性指標(biāo)的測(cè)定結(jié)果都有顯著影響.隨著壓縮比例增大，硬度總體呈上升趨勢(shì)，壓縮程度加大，面包的內(nèi)部結(jié)構(gòu)變得緊密，面包在外力作用下變形度增大，應(yīng)力增加，面包硬度測(cè)定值增加.

由表3可以看出，在壓縮比例為50%時(shí)彈性測(cè)定值達(dá)到最大，此后逐漸減小.在壓縮程度為50%之前面包彈性測(cè)定值增加，面包內(nèi)部結(jié)構(gòu)未破壞，一旦應(yīng)力消失，由于網(wǎng)絡(luò)結(jié)點(diǎn)之間的拉力作用，又恢復(fù)到原來的方格網(wǎng)絡(luò).壓縮比例超過50%面包內(nèi)部結(jié)構(gòu)明顯受到破壞，使彈性測(cè)定值下降；隨壓縮比例增大內(nèi)聚性總體呈減小趨勢(shì)，壓縮程度增大面包內(nèi)部結(jié)構(gòu)被破壞，因此內(nèi)聚性減??；隨著壓縮比例的增大面包咀嚼性總體呈現(xiàn)上升趨勢(shì).因此，測(cè)定面包的質(zhì)構(gòu)特性時(shí)壓縮比例選擇50%比較合適.

表4 測(cè)后速度對(duì)面包測(cè)定結(jié)果的影響顯著性檢

2.4 測(cè)后速度對(duì)測(cè)定結(jié)果的影響

測(cè)后速度對(duì)面包測(cè)定結(jié)果的影響顯著性見表4.

由表4可以看出，測(cè)后速度對(duì)面包硬度、彈性沒有顯著影響，對(duì)內(nèi)聚性和咀嚼性影響非常顯著.測(cè)后速度對(duì)硬度和彈性的測(cè)定值影響不顯著，主要由于受其評(píng)價(jià)方法影響所致，同樣受評(píng)價(jià)方法影響的內(nèi)聚性和咀嚼性的測(cè)定值隨測(cè)后速度增加呈減小趨勢(shì).

一般來說，在TPA分析中，咀嚼性是一個(gè)很重要的評(píng)價(jià)指標(biāo)，和食品的感官評(píng)價(jià)結(jié)果具有高度的相關(guān)性，盡管測(cè)定結(jié)果表明，測(cè)后速度的增加，直接影響到了咀嚼性的測(cè)定結(jié)果，但是，這主要是由于第2次壓縮的峰面積變化所致，所以，一般選擇TPA參數(shù)時(shí)，建議設(shè)置的測(cè)后速度和測(cè)試速度相同.

3 結(jié)論

測(cè)試速率、兩次壓縮的時(shí)間間隔和壓縮比例對(duì)面包彈性測(cè)定結(jié)果影響顯著；對(duì)面包咀嚼性和內(nèi)聚性測(cè)定結(jié)果影響顯著的測(cè)定條件有測(cè)試速率、測(cè)后速度和壓縮比例；只有壓縮比例對(duì)面包硬度測(cè)定結(jié)果影響顯著.

通過對(duì)研究結(jié)果分析，建議測(cè)試速度選擇在1～4 mm/s，兩次壓縮之間的停留時(shí)間為5 s，壓縮比例為50%，測(cè)后速度和測(cè)試速度選擇相同值.

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